Технологія OLED стала звичайним джерелом світла в різних висококласних пристроях відображення, таких як смартфони, ноутбуки, телевізори або розумний годинник.
Хоча OLED швидко змінюють сферу застосування освітлення завдяки своїй гнучкості та екологічності, вони можуть досить повільно перетворювати електричний струм на світло, маючи лише 25% ймовірність ефективного та швидкого випромінювання фотонів. Останнє є важливою умовою для підвищення яскравості OLED, які, як правило, тьмяніші за інші світлові технології.
Дослідники з Університету Турку, Фінляндія та Корнелльського університету, США, тепер запропонували прогностичну модель для розв'язання цієї проблеми. Результати їх дослідження були опубліковані у журналі Advanced Optical Materials.
OLED - це електронні компоненти, виготовлені з органічних сполук на основі вуглецю, які випромінюють світло під час подачі на них електричного струму. В OLED-дисплеях пікселі самі випромінюють світло, на відміну від рідиннокристалічних дисплеїв, в яких використовується світлодіодне підсвічування.
При розміщенні між двома напівпрозорими дзеркалами органічні випромінювачі можуть з'єднуватися з обмеженим світлом, створюючи нові гібридні стани світла та речовини, які називаються поляритонами.
Тонка настройка цих станів дозволяє знайти золоту середину, в якій 75% темних станів, що залишилися, починають перетворюватися на яскраві поляритони.
«Хоча загальна ідея використання поляритонів у технології OLED не є повністю оригінальною, теорія, яка вивчає межі приросту продуктивності, відсутня. У цій роботі ми ретельно вивчили, де знаходиться золота середина поляритонів у різних сценаріях. Ми виявили, що сила поляритонного ефекту у продуктивності OLED залежить від кількості зв'язаних молекул. Що менше, то краще», — каже доцент Костянтинос Даскалакіс з Університету Турку.
«З молекулами, які ми вивчали, та однією пов'язаною молекулою ефективність значно зросла. Швидкість перетворення темного на яскраве збільшилася у кращому разі на колосальний коефіцієнт у 10 мільйонів», — каже науковий співробітник Оллі Сілтанен.
За великої кількості молекул поляритонний ефект був незначним. Таким чином, швидкість перетворення темного на яскравий колір сучасних OLED не можна підвищити, просто оснастивши їх дзеркалами.
«Наступне завдання — розробити архітектури, що полегшують сильний зв'язок окремих молекул, або винайти нові молекули, спеціально призначені для поляритонних OLED. Обидва підходи складні, але в результаті ефективність та яскравість OLED-дисплеїв можуть бути значно покращені», - пояснює Даскалакіс.
Широке поширення OLED стримувалося ефективністю, але ще важливіше обмеженнями яскравості, особливо в порівнянні з традиційними неорганічними світлодіодами. Результати цього дослідження відкривають шлях вперед, закладаючи основу для OLED, які не тільки ефективніші, але й здатні досягати рівнів продуктивності, які раніше вважалися неможливими.
